Defina: esforço normal, esforço cortante, torção e momento fletor.

Passo 1

Beleza, a gente vai definir quatro conceitos importantes na engenharia: esforço normal, esforço cortante, torção e momento fletor. Esses termos são usados para entender como as estruturas e os materiais se comportam quando submetidos a diferentes tipos de cargas. Vamos precisar entender um pouquinho de mecânica dos materiais para isso.

Passo 2

Esforço Normal: Esse é o tipo de esforço que atua perpendicularmente à seção de um material. Imagine que você está apertando uma barra para comprimir ou esticar. O esforço normal está relacionado a essa força que age ao longo do eixo da barra. Matematicamente, o esforço normal ( sigma = FA ) é dado por:
onde é a força aplicada e é a área da seção transversal.

Passo 3

Esforço Cortante: Diferente do esforço normal, o esforço cortante age paralelamente à seção do material. Pense em uma tesoura cortando um papel; a força que faz o corte é um esforço cortante. Esse tipo de esforço tende a “cortar” ou “desliz” as camadas do material uma sobre a outra. A fórmula para o esforço cortante ( tau = VA ) é:
onde é a força cortante e é a área sobre a qual a força está distribuída.

Passo 4

Torção: Torção ocorre quando um torque ou momento de torção é aplicado a um objeto, fazendo-o girar ou torcer em torno de seu eixo longitudinal. Imagine torcer uma porta para fechá-la — a força aplicada para girar a maçaneta é o que causa a torção. A torque ( T = F cdot r ) pode ser calculada por:
onde é a força aplicada e é a distância do ponto de aplicação da força ao eixo de rotação.

Passo 5

Momento Fletor: Esse é o momento que causa a flexão de uma estrutura. Quando você aplica uma carga em uma viga apoiada, o momento fletor faz com que a viga se curve. Ele é essencial para determinar como a viga vai se deformar sob carga. A fórmula do momento fletor ( M = F cdot d ) em um ponto é:
onde é a força aplicada e é a distância perpendicular entre a força e o ponto onde o momento está sendo calculado.

Resposta

Então, resumindo:
  • Esforço Normal: Força perpendicular à seção do material.
  • Esforço Cortante: Força paralela à seção do material.
  • Torção: Momento que causa a rotação ou torção de um objeto.
  • Momento Fletor: Momento que provoca a flexão de uma estrutura.

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